Ø VirtualLab總假定一個高斯光束 Ø 輸入波長632.8nm Ø 選擇光腰輸入700um*700um Ø 點擊Next 光學系統(tǒng)裝置的定義 Ø 在本頁面,可以選擇基本的光學裝置 Ø 這個對話編輯器支持1f/2f-裝置,傍軸遠場和角譜 Ø 對于1f/2f-裝置或傍軸遠場進一步的參數(shù)需要在后續(xù)的頁面中定義 Ø 選擇角譜裝置并點擊Next 定義所要得到的輸出場 Ø 該對話編輯器可以設計用于產(chǎn)生平頂光和線形的擴散器 Ø 選擇2D Top Hat Ø 選擇Rectangular Shape Ø 點擊Next 定義所要得到的輸出場 Ø 指定Top Hat Diameter 1。*1。 Ø Top Hat Resolution設置為0.03*0.03 Ø 因為最大雜光小于20%,Limit intensity of Stray Light 要選中。Maximum Relative Stray Light Intensity設置為15% . 定義輸出光場直徑 Ø 衍射擴散器一般不會衍射所有在想得到圖樣里的光線 Ø 雜光將被衍射到更大的衍射角 Ø 在目標平面上要有額外空間用于雜光 Ø 目標平面上的輸出場的總直徑可以看到,在Manual Mode用戶可自定義調(diào)整. 選擇優(yōu)化函數(shù) Ø 在該頁面下,可以選擇優(yōu)化函數(shù) Ø 可以不選優(yōu)化函數(shù)記錄(Logging)以便加速優(yōu)化 定義擴散器孔徑 Ø 設置擴散器Aperture Shape為rectangular和Aperture Diameter為1.4*1.4mm. Ø 孔徑直徑應該是大約是照射光束1/e2直徑的2-3倍. 定義DOE的傳輸參數(shù) Ø VirtualLab將優(yōu)化擴散器傳輸. Ø 第二步,計算高度分部.更多詳細說明可以查看Tutorial DO.8. Ø 選擇Phase-Only Transmission. Ø 選中Transmission Contains Discrete Levels. Ø 設置Number of Phase Level 為2. 定義DOE傳輸參數(shù) Ø 像素尺寸和擴散器傳輸周期可以自動計算 Ø 設置Pixel Size Increment為10nm和Minimum Pixel Size為1um。 Ø Pixel Size Increment指明步長,其中Pixel size可以被電腦改變用于擴散器的構(gòu)造。 Ø Expert用戶可以設置user defined pixel size. 參數(shù)總結(jié) Ø 本頁面顯示大部分重要的用戶定義和自動計算得到的參數(shù)。 Ø 最重要的是所要得到和實現(xiàn)的平頂直徑和分布率。 Ø 由于指定pixel size increment 和minimum pixel size可能使想要得到的值無法精確實現(xiàn)。 接下來的設計步驟 Ø 對話編輯器的最后一頁面表明接下來設計擴散器的步驟。 點擊Finish按鈕用于創(chuàng)建Optimization Document 用于優(yōu)化擴散器 并創(chuàng)建Light Path Diagram用于模擬包含擴散器的完整光學系統(tǒng)。 擴散器優(yōu)化 Ø 改變 Optimization Document Ø 設計頁面可以指定每次優(yōu)化步的迭代次數(shù)。 Ø 點擊Start Design按鈕開始優(yōu)化。 Ø SNR Optimization for Quantized Transmission 將自動停止,如果沒有改善的話。所執(zhí)行的可能不是指定的迭代次數(shù)。 擴散器優(yōu)化 Ø 擴散器優(yōu)化所花的時間依賴于迭代次數(shù)和像素數(shù)。 Ø 運行中的優(yōu)化可以通過點擊Stop按鈕來停止。 Ø 優(yōu)化的全過程在窗口中顯示。 Ø 當前優(yōu)化步由灰色標志。當前步的過程顯示在progress bar. 擴散器優(yōu)化 Ø 在優(yōu)化結(jié)束后點擊Show按鈕以顯示優(yōu)化后的擴散器傳輸。 Ø Set按鈕可以設置其它用戶定義的傳輸?梢杂糜趦(yōu)化的開始點或者進一步分析。 優(yōu)化后的傳輸
Ø 優(yōu)化后的傳輸?shù)牡湫拖辔?/font> Ø 由于衍射擴散器的優(yōu)化由隨機相位開始。不同的優(yōu)化它們的傳輸相位結(jié)果也是不同的。 擴散器系統(tǒng)分析
優(yōu)化結(jié)束后轉(zhuǎn)到Analysis頁面以計算優(yōu)化函數(shù) 擴散器系統(tǒng)分析 Ø 選擇想要得到的優(yōu)化函數(shù)用于評估輸出光場 Ø 反選Show Output Field。將用Light Path Diagram模擬輸出光場。 Ø 點擊Recalculate按鈕評估優(yōu)化函數(shù)值。 擴散器系統(tǒng)分析 Ø 優(yōu)化函數(shù)的值將顯示在marked table中Ø 由于優(yōu)化開始時隨機的傳輸相位,不同優(yōu)化對應的優(yōu)化函數(shù)值是不同的。 Ø 優(yōu)化要重復幾次,最優(yōu)的優(yōu)化函數(shù)值的傳輸將被保留 光路徑 模擬結(jié)果 結(jié)論 Ø VirtualLab輔助用戶設計用于產(chǎn)生線分布或平頂光分布的衍射光學元件 輔助設計的步驟能夠使在衍射光學中缺少經(jīng)驗的光學工程師從當前的發(fā)展中受益QQ:2284816954 備注:光學 |